EP0954114B1 - Linearer Dämpfungsentzerrer und Methode zum Design desselben - Google Patents

Claims (4)

1. Ein Kabelzusammenbau umfassend:

   ein Kabel mit einem ersten Verhältnis von Dämpfung gegenüber Frequenz; und

   einen Dämpfungsausgleicher für dieses Kabel, welcher eine charakteristische Impedanz hat, wobei dieser Ausgleicher umfasst:

   ein erstes Schaltungselement umfassend eine Reihenschaltung von einer ersten Induktivität L₁, einem ersten Widerstand R₁ und einem ersten Kondensator C₁;

   gekennzeichnet durch
   einen parallelen Widerstand R_P, der parallel zu dem ersten Schaltungselement angeordnet ist, um ein zweites Schaltungselement zu bilden;
   einen zweiten Widerstand R₂ in Reihe mit dem zweiten Schaltungselement, und
   ein drittes Schaltungselement, umfassend eine parallele Verbindung einer zweiten Induktivität L₂, die eine Streukapazität aufweist, eines zweiten Kondensators C₂ und eines dritten Widerstands R₃, wobei das dritte Schaltungselement in Reihe mit dem zweiten Widerstand R₂ geschaltet ist und mit einer Erdung verbunden ist,
   und wobei der Dämpfungsausgleicher eine untere Eckfrequenz (corner frequency) hat und die Gleichstromdämpfung bestimmt wird durch:

   Bestimmen einer Dämpfungskurve des Kabels;

   Verlängern einer Tangentiallinie bei einer Datenrate zu einem Nulldurchgang, wobei die Gleichstromdämpfung auf diesen Nulldurchgang und die Datenrate reagierend ist; und

   Bestimmen der unteren Eckfrequenz des Ausgleichers damit dieser einen Wert im Bereich zwischen etwa 10 Prozent und weniger als etwa 50 Prozent der Datenrate hat, und

   wobei dieser Dämpfungsausgleicher die folgenden Beziehungen erfüllt: $${\mathrm{\omega }}_{\mathrm{1}}\mathrm{=}\mathrm{1}\mathrm{/}{\mathrm{R}}_{\mathrm{p}}{\mathrm{C}}_{\mathrm{1}}\mathrm{=}\mathrm{2}\mathrm{\pi }{\mathrm{f}}_{\mathrm{1}}$$

   

   $${\mathrm{L}}_{\mathrm{2}}\mathrm{=}{\mathrm{C}}_{\mathrm{1}}{{\mathrm{Z}}_{\mathrm{0}}}^{\mathrm{2}}$$

   

   $${\mathrm{R}}_{\mathrm{3}}\mathrm{=}{{\mathrm{Z}}_{\mathrm{0}}}^{\mathrm{2}}\mathrm{/}{\mathrm{R}}_{\mathrm{1}}$$

   

   $$\begin{array}{c}{\mathrm{C}}_{\mathrm{2}}\mathrm{=}{\mathrm{L}}_{\mathrm{1}}\mathrm{/}{{\mathrm{Z}}_{\mathrm{0}}}^{\mathrm{2}}\mathrm{+}{\mathrm{C}}_{\mathrm{pcbpads}}\end{array}$$

   

   $${\mathrm{R}}_{\mathrm{2}}\mathrm{=}{\mathrm{Z}}_{\mathrm{0}}\left(\left({\mathrm{Z}}_{\mathrm{0}}\mathrm{/}{\mathrm{R}}_{\mathrm{p}}\right)\mathrm{-}\mathrm{1}\right)$$

   

   $${\mathrm{G}}_{\mathrm{0}}\mathrm{=}{\mathrm{Z}}_{\mathrm{0}}\left(\left({\mathrm{Z}}_{\mathrm{0}}\mathrm{/}{\mathrm{R}}_{\mathrm{p}}\right)\mathrm{-}\mathrm{1}\right)$$

   

   $${\mathrm{G}}_{\mathrm{0}}\mathrm{=}\mathrm{20}\log \left[\mathrm{1}\mathrm{/}\left(\mathrm{1}\mathrm{+}\left({\mathrm{R}}_{\mathrm{p}}\left({\mathrm{R}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}{\mathrm{Z}}_{\mathrm{0}}\right)\right)\mathrm{/}\left({\mathrm{R}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{Z}}_{\mathrm{0}}\right)\right)\right]$$

   

   $${\mathrm{G}}_{\mathrm{0}}\mathrm{=}\mathrm{20}\log \left({\mathrm{R}}_{\mathrm{p}}\mathrm{/}{\mathrm{Z}}_{\mathrm{0}}\right)$$

   

   
   wobei
   G₀ die Gleichstromdämpfung ist,
   ω₁ die untere Eckfrequenz ist,
   Z₀ die charakteristische Impedanz ist,
   C₁ der Wert des ersten Kondensators ist,
   L₁ der Wert der ersten Induktivität ist,
   R₁ der Wert des ersten Widerstands ist,
   Rp der Wert des parallelen Widerstands ist,
   R₂ der Wert des zweiten Widerstands ist,
   L₂ der Wert der zweiten Induktivität ist,
   C₂ der Wert des zweiten Kondensators ist,
   R₃ der Wert des dritten Widerstands ist, und
   C_pcbpads der Wert der Streukapazität ist.
2. Ein Kabelzusammenbau gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgleicher umfasst:

   ein zweites Verhältnis von Dämpfung gegenüber Frequenz, das durch Verlängern einer Tangentiallinie an einer Kurve des ersten Verhältnisses bei einer vorbestimmten Designfrequenz bis zu einem Nullfrequenzschnittpunkt bestimmt wird, und

   eine untere Eckfrequenz, die einen Wert in dem Bereich von zwischen 10 % und 50 % dieser vorbestimmten Designfrequenz hat, so dass der Kabelzusammenbau eine Dämpfung hat, die linear hinsichtlich der Frequenz ist.
3. Der Kabelzusammenbau gemäß Anspruch 2, wobei die Dämpfung dieses Kabelzusammenbaus linear über einen Frequenzbereich ist, der bei 0 Hertz beginnt.
4. Der Kabelzusammenbau gemäß Anspruch 2, wobei diese Dämpfung des Kabelzusammenbaus einen positiven Richtungskooeffizient (positive slope) bezüglich dieser Frequenz hat.

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